알파 입자 발견, 특성, 응용

그 알파 입자 (또는 입자 α)는 이온화 된 헬륨 원자의 핵이므로 전자를 잃어 버렸다. 헬륨 핵은 두 개의 양성자와 두 개의 중성자로 구성됩니다. 그리고, 이들 입자는 전자 전하의 2 배의 양전하를 가지며, 그 원자 질량은 원자 질량 4 단위.

알파 입자는 특정 방사성 물질에 의해 자발적으로 방출됩니다. 지구의 경우 알파 방사의 주요 배출원은 라돈 가스이다. 라돈은 토양, 물, 공기 및 일부 암석에 존재하는 방사성 가스입니다..

색인

• 1 발견
• 2 특성
  • 2.1 원자 질량
  • 2.2 하중
  • 2.3 속도
  • 2.4 이온화
  • 2.5 운동 에너지
  • 2.6 침투력
• 3 알파 붕괴
  • 3.1 우라늄 핵으로부터의 알파 붕괴
  • 3.2 헬륨
• 4 알파 입자의 독성 및 건강 위험
• 5 응용 프로그램
• 6 참고 문헌

발견

그것은과 (파리에서 일) 폴 빌라 드 (몬트리올 맥길 대학, 캐나다에서 근무) 물리학 자 어니스트 러더 포드가로 러더 포드에 의해 자신을 호출 서류의 세 가지 유형을 차별화 년 1899 1900 년 동안했다 : 알파, 베타 및 감마.

구별은 물체를 통과 할 수있는 능력과 자기장으로 인한 이탈을 기반으로 이루어졌습니다. 이러한 속성 덕분에 러더퍼드 (Rutherford)는 알파 광선을 일반 물체에서 침투력이 낮은 것으로 정의했습니다.

따라서, 러더퍼드의 연구는 알파 입자의 질량과 그 전하의 비의 측정을 포함했다. 이러한 측정 결과로 그는 알파 입자가 이중으로 충전 된 헬륨 이온이라는 가설을 세웠다..

마침내 1907 년에 Ernest Rutherford와 Thomas Royds는 Rutherford에 의해 확립 된 가설이 사실임을 입증 할 수 있었고, 따라서 알파 입자가 두 개의 이온화 된 헬륨 이온임을 입증했다..

특징

알파 입자의 주요 특징 중 일부는 다음과 같습니다.

원자 질량

원자 질량 4 단위; 즉, 6.68 ∙ 10^-27 kg.

로드 중

전자의 양전하, 두 번 충전 또는 동일 : 3.2 ∙ 10^{-19 세} C.

속도

1,5 · 10 사이의 순서⁷ m / s 및 3 · 10⁷ m / s.

이온화

그들은 가스를 이온화하여 전도성 가스로 변환시키는 높은 능력을 가지고 있습니다..

운동 에너지

그것의 운동 에너지는 그것의 중대한 질량 및 속도의 결과로 아주 높습니다.

침투력

그들은 낮은 침투력을 가지고 있습니다. 대기 중에는 질량이 크고 전기 요금이 높기 때문에 다른 분자와 상호 작용할 때 속도가 빠르게 떨어집니다..

알파 붕괴

알파 붕괴 또는 알파 붕괴는 알파 입자의 방출로 구성된 방사성 붕괴 유형입니다.

이런 일이 발생하면 방사성 코어는 질량이 4 개 단위로 줄어들고 원자 번호는 2 단위로 감소합니다.

일반적으로 프로세스는 다음과 같습니다.

^A_Z X → ^A-4_Z-2Y + ⁴₂나는 가지고있다.

알파 붕괴는 일반적으로 더 무거운 핵에서 발생합니다. 이론적으로는, 그것은 단지 핵에 대한 일반적인 결합 에너지가 더 이상 최소가 아닌 니켈보다 약간 무거운 코어에서만 발생할 수있다.

알려진 알파 입자를 방출하는 가장 가벼운 핵은 더 낮은 텔 루륨 질량의 동위 원소입니다. 따라서, 텔루르 (106)¹⁰⁶Te)는 알파 붕괴가 자연에서 발생하는 가장 가벼운 동위 원소이다. 그러나 예외적으로 ⁸Be는 두 개의 알파 입자로 나눌 수 있습니다..

알파 (α) 입자는 상대적으로 무거운과 양으로 대전되어 있기 때문에 그들은 신속하게 소스에서 짧은 거리에서 자신의 운동 에너지를 잃지 않도록, 평균 자유 경로가 매우 짧다.

우라늄 핵에서 알파 붕괴

알파 붕괴의 매우 일반적인 경우는 우라늄에서 발생합니다. 우라늄은 자연에서 발견되는 가장 무거운 화학 원소입니다..

세 가지 형태의 천연 우라늄 우라늄-234 (0.01 %)의 동위 원소, 우라늄 235 (0.71 %), 그리고 우라늄 238 (99.28 %). 다음과 같이 우라늄의 가장 풍부한 동위 원소의 알파 붕괴 프로세스는 다음과 같습니다

²³⁸₉₂ U → ²³⁴₉₀Th +⁴₂나는 가지고있다.

헬리오

현재 지구상에 존재하는 모든 헬륨은 다른 방사성 원소의 알파 붕괴 과정에서 비롯된다..

이런 이유로, 그것은 일반적으로 우라늄이나 토륨이 풍부한 광상에서 발견됩니다. 마찬가지로, 천연 가스 추출 우물.

알파 입자의 독성 및 건강 위험

일반적으로 외부 알파 방사선은 알파 입자가 수 센티미터의 거리 만 이동할 수 있기 때문에 건강에 위험을 초래하지 않습니다.

이런 식으로, 알파 입자는 단지 수 센티미터의 공기 속에 존재하는 가스 나 사람의 죽은 피부의 얇은 외부 층에 흡수되어 사람들의 건강에 대한 위험을 피합니다.

그러나 알파 입자는 섭취하거나 흡입하면 건강에 매우 위험합니다..

왜냐하면 그들은 방사능 원에 의해 방사되는 가장 무거운 원자 입자이기 때문에, 그것들의 영향력은 매우 크다..

응용 프로그램

알파 입자는 응용 분야가 다릅니다. 가장 중요한 것 중 일부는 다음과 같습니다.

- 암 치료.

- 산업용 어플리케이션에서의 정전기 제거.

- 연기 감지기에 사용.

- 인공위성과 우주선을위한 연료 원.

- 심장 박동기 용 전원.

- 원격 센서 스테이션 용 전원.

- 지진 및 해양 장치 용 에너지 원.

알 수 있듯이 알파 입자의 가장 보편적 인 용도는 다양한 응용 분야의 에너지 원입니다.

또한 현재 알파 입자의 주요 응용 분야 중 하나는 핵 연구에서 발사체입니다.

첫째, 알파 입자는 이온화 (즉, 헬륨 원자에서 전자를 분리)하여 생성됩니다. 나중에 이러한 알파 입자는 고 에너지에서 가속됩니다.

참고 문헌

1. 알파 입자 (n.d.). Wikipedia에서. 2018 년 4 월 17 일 en.wikipedia.org에서 검색 함.
2. 알파 붕괴 (n.d.). Wikipedia에서. 2018 년 4 월 17 일 en.wikipedia.org에서 검색 함.
3. Eisberg, Robert Resnick, Robert (1994). 양자 물리학 : 원자, 분자, 고체, 핵 및 입자. 멕시코 D.F. : Limusa.
4. 티 플러, 폴; Llewellyn, Ralph (2002). 현대 물리학(4 판). 프리먼 (Freeman).
5. Krane, Kenneth S. (1988). 입문 원자력 물리학. John Wiley & Sons.
6. Eisberg, Robert Resnick, Robert (1994). 양자 물리학 : 원자, 분자, 고체, 핵 및 입자. 멕시코 D.F. : Limusa.